铁助剂对Rh-Mn-Li/SiO2催化剂CO加氢制二碳含氧化物性能的影响

 采用CO加氢反应、程序升温还原（TPR）、CO吸附和CO脱附等技术，研究了Fe助剂对Rh－Mn－Li／SiO2催化剂上CO加氢合成二碳含氧化物反应的影响．结果表明，Mn，Li和Fe的加入明显提高了Rh催化剂的活性及选择性，特别是在1％Rh－1％Mn－0．075％Li／SiO2催化剂中加入0．05％Fe后，C2＋含氧化物的时空收率由331．6g／（kg·h）提高到457．5g／（kg·h）．但当Fe的加入量继续增加时，催化剂的活性及选择性下降，甲醇的选择性上升．TPR实验表明，当加入少量Fe（0．05％～0．5％）时，TPR的峰面积随Fe加入量的增大而增大，Fe的加入使Rh的还原温度向高温移动，Mn的还原温度向低温移动，Fe的还原峰与Rh和Mn的还原峰相重叠，由此推断这些Fe与Rh是处于紧密接触状态的．当Fe含量增加到1％时，样品在522K出现一个新的谱峰，该峰可归属为与Rh非紧密接触的Fe的还原峰．CO的吸附实验表明，当Fe的加入量超过一定值后，CO吸附量下降．CO的脱附实验表明，在Rh基催化剂中加入少量Fe后，强吸附的CO增多，但当Fe的加入量超过一定值时，强吸附的CO量下降．     

Cu－Fe－Ce－O／γ－Al_2O_3催化CO＋NO反应的TP－FT－IR研究

运用ＴＰ－ＦＴ－ＩＲ技术研究了ＣＯ、ＮＯ、ＮＯ＋ＣＯ在负载型Ｃｕ－Ｆｅ－Ｃｅ－Ｏ（Ⅰ）和Ｃｕ－Ｆｅ－Ｏ（Ⅱ）催化剂上的吸附行为。研究表明，ＮＯ具有比ＣＯ更强的吸附能力，可与表面氧反应生成硝基、亚硝酸盐、硝酸盐等物种．在ＮＯ＋ＣＯ反应过程中，在催化剂表面存在（ＣＯ．ＮＯ）＊表面络合物（２４００—２４３０ｃｍ￣（－１））和ＮＣＯ＊（异氰酸盐）表面物种，其关系为：ＣＯ＊＋ＮＯ＊→（ＣＯ．ＮＯ）＊＋＊→ＮＣＯ＊＋Ｏ＊．在（Ⅱ）中加入铈，能提高ＣＯ在表面的吸附强度，使ＮＣＯ＊的稳定性下降，同时对ＮＯ在表面的吸附产生影响。根据研究的结果，提出了ＮＯ＋ＣＯ在模型催化剂上的表面反应机理．     

乙烷部分氧化制C2氧化物用Fe－Al－P－O催化剂的研究Ⅱ．Fe－Al－P－O催化剂的吸附及催化性能

 用化学吸附－IR，化学吸附－TPD和微反技术研究了超细Fe－Al－P－O催化剂的化学吸附性能及对乙烷部分氧化反应的催化性能．结果表明，乙烷能够以－CH3中的H原子吸附于催化剂表面P＝O键的端氧上形成分子吸附态，并且随着吸附温度的升高，对乙烷的吸附强度逐渐增大；乙烯则主要是以C＝C双键吸附在催化剂的Lewis酸位Fe3＋上．乙烷部分氧化反应的主要产物为乙烯和COx，但在反应物中引入氢的条件下，乙烷部分氧化反应的性能大为改善，并可生成乙醇和乙醛等含氧化合物．     

Cu—Fe—Ce—O／γ— Al2O3催化CO＋NO反应的TP—FT—IR研究

运用ＴＰ－ＦＴ－ＩＲ技术研究了ＣＯ、ＮＯ、ＮＯ＋ＣＯ在负载型Ｃｕ－Ｆｅ－Ｃｅ－Ｏ（Ⅰ）和Ｃｕ－Ｆｅ－Ｏ（Ⅱ）催化剂上的吸附行为。研究表明，ＮＯ具有比ＣＯ更强的吸附能力，可与表面氧反应生成硝基、亚硝酸盐、硝酸盐等物种。在ＮＯ＋ＣＯ反应过程中，在催化剂表面存在（ＣＯ．ＮＯ）＊表面络合物（２４００－２４３０ｃｍ＾－１）和ＮＣＯ＊（异氰酸盐）表面物种，其关系为：ＣＯ＊＋ＮＯ＊→（ＣＯ．ＮＯ）＊＋＊→ＮＣＯ     

Pd/γ-Al2O3三效催化剂中CeO2助剂的作用

 研究了以浸渍法制备的以氧化铈为助剂的Pd／CeO2－Al2O3催化剂,对丙烯和一氧化碳氧化及一氧化氮还原反应的三效催化活性．主要考察了钯及CeO2助剂含量对催化剂三效转化活性的影响,并对部分催化剂进行了X射线光电子能谱（XPS）及氧饱和吸附后NO吸附的程序升温脱附－质谱（TPD－MS）表征．结果表明,在Pd含量（不大于1．0％）较低时,增加Pd含量可明显提高催化剂的活性．适量的CeO2能使Pd催化剂具有较好的热稳定性及富氧条件下的转化活性,过量的CeO2会降低催化剂的热稳定性．CeO2助剂使Pd／CeO2－Al2O3催化剂中的Pd2＋较易被还原为Pd0,并促进Pd上NO的解离吸附．     

乙烷部分氧化制C2氧化物用Fe－Al－P－O催化剂的研究Ⅰ．超细Fe－Al－P－O催化剂的制备与表征

 用溶胶－凝胶法制备了超细Fe－Al－P－O催化剂，并用DTA－TG，BET，TEM，XRD，TPR和IR等技术研究了催化剂的微观组成和结构及其晶格氧活性，探讨了催化剂的制备工艺，考察了溶胶－凝胶的形成机理、凝胶干燥及焙烧条件对催化剂微观组成和结构的影响规律．结果表明，Fe－Al－P－O催化剂呈非晶态，是具有均匀分布的超细粒子（10nm），其比表面积大（238m2／g），晶格氧活性高．FePO4和AlPO4间隔分布在催化剂表面，形成Lewis碱位（P＝O，P－O－Fe）和Lewis酸位（Fe3＋，Al3＋）．     

负载型La1—xSrxMnO3催化剂CO氧化性能的研究

用Mn2O3改性微球硅酸铝（SAMy,y为预载量）作载体，La1-xSrxMnO3催化剂CO氧化活性显著提高。Mn2O3除本身有一些CO氧化活性外，XRD结果表明主要是在SAMy载体上被载活性组分La1-xSrxMnO3氧化物相对含量和催化剂比表面有所提高，在所考察条件下，y＝10为最佳。XPS研究表明：样品表面上的氧有吸附氧和晶格氧两种状态，Sr掺杂引起La1-xSrxMnO3化合物表面的猛以Mn^3 和Mn^4 价态并存，同时随x增加晶格氧空位增加，水热处理对500－650℃活性影响不大，而且14h后 催化剂活性趋于稳定。使用热重仪研究了载体及催化剂在H2气流及不同温度下的还原特性。     

在透氧膜反应器中进行甲烷氧化偶联反应的研究

 混合导体透氧膜是一类同时具有电子和氧离子两类导电性的陶瓷膜．在高温下，氧会以氧离子的形式透过透氧膜，因此在膜表面存在丰富的氧物种（O－，O－2，O2－2和O2－），这些氧物种能够提高甲烷氧化偶联（OCM）反应的C2选择性．采用挤压的方法制备出致密的Ba0．5Sr0．5Co0．8Fe0．2O3－δ（BSCFO）透氧膜管，并考察了此透氧膜管对OCM反应的催化性能．发现BSCFO的C2生成速率比La0．6Sr0．4Co0．8Fe0．2O3－δ（LSCFO）和La－Ba－Co－Fe－O（LBCFO）要高得多，其原因主要是由于BSCFO中的氧空缺浓度比较高．高的氧空缺浓度不仅能够加速氧离子的传输，而且能够提高甲烷分子的活化速度，所以BSCFO具有比LSCFO和LBCFO更好的催化性能．C2生成速率随着反应温度及原料气中甲烷浓度的升高而升高，C2选择性取决于氧离子结合与OCM反应竞争的结果，高的氧离子结合速率会降低C2选择性．甲烷转化率随着富氧侧氧分压的升高而升高，但C2选择性则随着氧分压的升高而降低．这说\r\n明在OCM过程中气相反应起着重要的作用．     

钯/掺杂锰氧八面体分子筛催化一步合成碳酸二苯酯

采用浸渍法制备出Ce3＋, Cu2＋, Pb2＋, Ag＋, Fe3＋掺杂锰氧八面体分子筛, 负载钯后用于一步氧化羰基化合成碳酸
二苯酯(DPC)反应. Pd/Cu-OMS-2 催化活性最高, DPC 收率为12.1%. 通过X 射线衍射(XRD), 扫描电镜(SEM), 氮气吸
附(BET)和X 射线光电子能谱(XPS)对催化剂样品进行了表征. 表征结果表明, 不同金属离子掺杂后, 催化剂的晶型仍
保持隐钾锰矿结构. 从电位滴定测试数据来看, 杂质离子引入后, 锰的平均氧化态增加. 在催化反应过程中, Mn4＋/
Mn2＋和Pd2＋/Pd0 构成了氧化还原循环链, Mn3＋的存在可以补充反应过程中消耗掉的Mn4＋. XPS 分析了晶体中氧物种的
存在形式, 化学吸附氧/(晶格氧＋化学吸附氧)的比值越高, 催化活性越好.     

乙烷部分氧化超细Fe－Mo－O催化剂的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Fe－Mo－O催化剂，用XRD、TEM、BET、IR、TPR、TPD和微反等技术研究了催化剂晶体结构、表面构造、晶格氧活泼性、化学吸附和乙烷部分氧化反应性能。Fe－Mo－O复合氧化物催化剂是由超细微粒组成，微粒粒径约10 nm～20 nm，比表面积为48.1 m2/g。催化剂表面由Lewis碱位（Mo=O键的端氧和Fe－O－Mo键中的桥氧）及Lewis酸位构成。乙烷能以甲基中的H原子吸附在催化剂表面Lewis碱位Mo=O的端氧上形成分子吸附态，其部分氧化产物主要是C2H4和少量的CH3CHO。     

制备方法对LaMnO3上氯乙烯催化燃烧性能的影响

含氯挥发有机物(CVOCs)广泛用于化工原料以及有机溶剂,由于其毒性大,难降解,直接排放可引起严重的空气污染问题,采用催化燃烧的技术可以实现CVOCs高效净化,其关键在于高活性和高稳定性的催化剂.CVOCs净化催化剂主要有负载型贵金属催化剂、(复合)氧化物催化剂和复合分子筛催化剂.我们以具有高稳定性的LaMnO3钙钛矿为研究对象,主要考察了不同制备方法对于氯乙烯催化燃烧性能的影响;并通过XRD,Raman,N2-吸附脱附,O2-TPD,H2-TPR,ICP-AES,XPS等表征方法研究催化剂的结构和物化性能.性能评价结果表明,MnO2虽具有良好的催化性能,但LaMnO3催化剂则具有更好的循环稳定性.同时,制备方法对LaMnO3催化剂上氯乙烯催化燃烧的性能有显著的影响,其活性高低的顺序为:溶胶凝-胶法(SG)>共沉淀法(CP)>硬模版剂法(HT)>水热法(HM),其中LaMnO3-SG催化剂在182℃时氯乙烯的转化率即可达到90%.XPS结果表明,不同的制备方法导致LaMnO3催化剂表面La和Mn的富集程度不同,并显著影响了催化剂表面Mn离子的价态、分布和氧空穴的数量.其中,LaMnO3-SG催化剂具有最高的表面Mn4+浓度,其对应的氯乙烯催化燃烧活性最高.而对于LaMnO3-HM催化剂,La(OH)3的生成导致其具有最高的表面La/Mn比(2.29)和最低的表面Mn4+浓度.由XPS计算氧空穴浓度可知,LaMnO3-SG催化剂氧空穴浓度(1.03)远高于LaMnO3-HM催化剂表面的氧空穴浓度(0.07),进而LaMnO3-SG在O2-TPD中表现出更高的O2脱附量.进一步分析可知Mn4+离子浓度与氧空穴浓度成正相关的关系,即:Mn4+离子浓度越高,则表面氧空穴浓度越高.而催化剂表面氧空穴浓度越高,则有利于氧在催化剂表面的吸附和活化,从而使得催化剂表面氧物种的浓度增加,这与O2-TPD结果一致.同时,制备方法对催化剂氧化还原性能也有显著的影响,由H2-TPR所得催化剂的耗氢量顺序为:LaMnO3-SG>LaMnO3-CP>LaMnO3-HT>LaMnO3-HM,这与它们催化活性的顺序一致.结合XPS和H2-TPR结果可知,催化剂表面Mn4+/Mn3+比例高,则催化剂的氧化还原能力也越强.以上分析表明,LaMnO3催化剂的催化活性与催化剂表面Mn4+浓度和氧空穴数量相关.具有较高的Mn4+浓度有利于氯乙烯在催化剂表面吸附;而氧空穴数量的增加有利于氧在催化剂表面的吸附和活化,从而提高氯乙烯催化燃烧的反应性能.     

氧化碳烟的MnOx(0.4)-CeO2催化剂表面活性物种研究

采用柠檬酸配合燃烧法和共沉淀法制备了MnOx(0.4)-CeO2催化剂,用于模拟碳烟的燃烧.通过XRD、BET、Raman、H2-TPR、O2-TPD与XPS表征催化剂的结构和表面活性物种,并借助原位拉曼研究碳烟的催化氧化机理.结果表明柠檬酸配合燃烧法制备的MnOx(0.4)-CeO2-CA催化剂中有更多的Mn进入了CeO2的立方萤石结构,比表面积更大,氧空位、Mn4+和Ce4+更多,因而氧化还原性能更好,催化氧化碳烟的活性更高.O-在碳烟的氧化中起重要作用,Mn4+和Ce4+有利于氧化反应的进行,氧空位的增加能提高氧的吸附、迁移和转化能力,促进了碳烟的氧化.反应路径为O-溢出参与碳烟的氧化,同时产生氧空位,部分晶格氧O2-补充O-,气相氧不断吸附到氧空位上得到活化生成O2-,O2-转化为O-(可进一步转化为O2-),O-迁移至碳烟颗粒表面参与反应,生成CO2.     

A theoretic insight into the catalytic activity promotion of CeO2 surfaces by Mn doping

In this paper, we investigated the primary reduction and oxygen replenishing processes over Mn substitutionally doped CeO(2)(111) surfaces by density functional theory with the on-site Coulomb correction (DFT + U). The results indicated that Mn doping could make the surface much more reducible and the adsorbed O(2) could be effectively activated to form superoxo (O(2)(-)) and/or peroxo species (O(2)(2-)). The Mn doping induced the Mn 3d-O 2p gap state instead of Ce 4f acting as an electrons acceptor and donor during the first oxygen vacancy formation and O(2) replenishing, which helped to lower the formation energy of the first and second oxygen vacancies to -0.46 eV and 1.40 eV, respectively. In contrast, the formation energy of a single oxygen vacancy in the pure ceria surface was 2.08 eV and only peroxo species were identified as the O(2) molecule adsorbed. Our work provides a theoretical and electronic insight into the catalytic redox processes of Mn doped ceria surfaces, which may help to understand the enhanced catalytic performances of MnO(x)-CeO(2) oxides, as reported in previous experimental works.     

Fe-Mn/Al2O3催化剂低温 NH3选择性催化还原 NO的性能

本文制备了一系列 Fe-Mn/Al2O3催化剂,并在固定床上考察了其 NH3低温选择性催化还原 NO的性能.首先考察了不同 Fe负载量制备的催化剂的脱硝性能,优选出最佳的 Fe负载量;在此基础上,研究了 Mn负载量对催化剂脱硝效率的影响;最后,对优选催化剂的抗 H2O和抗 SO2性能进行了实验研究;同时,对催化剂由于 SO2所造成的失活机制进行了考察.采用 N2吸附-脱附、X射线衍射、透射电镜、能量弥散 X射线谱、程序升温还原、程序升温脱附、X射线光电子能谱、热重和傅里叶变换红外光谱等方法对催化剂进行了表征.结果表明,最佳的 Fe和 Mn负载量均为8%,所制的8Fe-8Mn/Al2O3催化剂在150°C的脱硝效率可达近99%;同时,在整个低温测试区间(90–210°C)的脱硝效率均超过了92.6%. Fe在催化剂表面主要以 Fe3+形态存在,而 Mn主要包括 Mn4+和 Mn3+; Mn的添加提高了 Fe在催化剂表面的积累,促进了催化剂比表面积增大和活性物种分散,改善了催化剂氧化还原性能和对 NH3的吸附能力.催化剂的高活性主要是由于其具有较大的比表面积、高度分散的活性物种、增加的还原特性和表面酸性、较低的结合能、较高的 Mn4+/Mn3+和增强的表面吸附氧.此外,8Fe-8Mn/Al2O3的催化性能受 H2O和 SO2影响较小,抗 H2O和 SO2能力较强.同时,反应温度对催化剂的抗硫性有重要影响,在较低的反应温度下,催化剂抗硫性更好; SO2造成催化剂活性降低主要是由于催化剂表面硫酸盐物种的生成.一方面,表面硫酸铵盐的生成造成催化剂孔道堵塞和比表面积降低,减少了反应中的气固接触从而导致活性降低;另一方面,催化剂表面的活性物种被硫酸化,造成反应中的有效活性位减少,从而降低了催化剂活性.     

Detailed studies of a high-capacity electrode material for rechargeable batteries, Li2MnO3-LiCo(1/3)Ni(1/3)Mn(1/3)O2

Lithium-excess manganese layered oxides, which are commonly described by the chemical formula zLi(2)MnO(3)-(1-z)LiMeO(2) (Me = Co, Ni, Mn, etc.), are of great importance as positive electrode materials for rechargeable lithium batteries. In this Article, Li(x)Co(0.13)Ni(0.13)Mn(0.54)O(2-δ) samples are prepared from Li(1.2)Ni(0.13)Co(0.13)Mn(0.54)O(2) (or 0.5Li(2)MnO(3)-0.5LiCo(1/3)Ni(1/3)Mn(1/3)O(2)) by an electrochemical oxidation/reduction process in an electrochemical cell to study a reaction mechanism in detail before and after charging across a voltage plateau at 4.5 V vs Li/Li(+). Changes of the bulk and surface structures are examined by synchrotron X-ray diffraction (SXRD), X-ray absorption spectroscopy (XAS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and time-of-flight secondary ion mass spectroscopy (SIMS). SXRD data show that simultaneous oxygen and lithium removal at the voltage plateau upon initial charge causes the structural rearrangement, including a cation migration process from metal to lithium layers, which is also supported by XAS. This is consistent with the mechanism proposed in the literature related to the Li-excess manganese layered oxides. Oxygen removal associated with the initial charge on the high voltage plateau causes oxygen molecule generation in the electrochemical cells. The oxygen molecules in the cell are electrochemically reduced in the subsequent discharge below 3.0 V, leading to the extra capacity. Surface analysis confirms the formation of the oxygen containing species, such as lithium carbonate, which accumulates on the electrode surface. The oxygen containing species are electrochemically decomposed upon second charge above 4.0 V. The results suggest that, in addition to the conventional transition metal redox reactions, at least some of the reversible capacity for the Li-excess manganese layered oxides originates from the electrochemical redox reaction of the oxygen molecules at the electrode surface.     

TRINUCLEAR BASIC CARBOXYLATE COMPOUNDS OF TRANSITION METALS PART 1. SYNTHESIS AND CRYSTAL STRUCTURE OF {Fe_2MnO(EtCO_2)_5(H_2O)_4}·NO_3

<正> The title complex crystallizes in the tetragonal system,space guoup I 4 with α = b=22. 41(1), c=12. 920(3) A. Mr = 682. 06,V = 6488. 5A3,Z=8,Dc= 1. 396g/cm3,F(000) = 2808,final R=0. 098 for 2668 independent reflection with Ⅰ > 3σ( Ⅰ ). This complex was Shown to contain two Fe(Ⅲ ) and one Mn( Ⅱ ) at the apices of an approximately equilateral triangle with a μ3-O bridge. The Mn (Ⅱ)atom and one Fe (Ⅲ )atom are each octahedrally coordinated by six oxygen atoms,while the other Fe atom coordinated by five oxygen atoms to form a square pyramid. The μ3-O is in the centre of the Fe2Mn triangle with the Fe(1)-O, Fe(2)-O and Mn-O distances of 1. 89(1), 1. 90(1) ,and 1. 91(1) A ,respectively. The IR spectrum was also studied.     

La1—xMxCoO3（M=Ca,Sr）表面状态的XPS研究

合成了一系列钙钛矿复合氧化物La_(1-x)M_(?)CoO_3(M=Ca,Sr),并用XPS研究了LaCoO_3中的La~(3+)部分被Ca~(2+)或Sr~(2+)取代后表面状态的变化。由XPS的O_(10)谱图拟合得到的吸附氧O(2)百分数与取代量x呈现规律性变化。对Ca_(2p)与Sr_(3d)谱图也进行峰拟合处理,其中结合能较高的Sr(2)、Ca(2)可指认为周围有氧离子缺位物种。Ca(2)或Sr(2)百分数与吸附氧百分数的关系可用取代后表面状态的变化来解释。     

低温熔盐法制备球状多孔 La1-xSrxMn0.8Fe0.2O3（0≤x≤0.6）及其催化 CO氧化性能

汽车尾气中 CO, HC, NOx,硫化物及其颗粒粉尘严重危害人们身体健康和大气环境,是大气环境的主要污染源之一.目前,尾气净化是其减排的最主要方式.汽车尾气催化剂的发展经历了几代的研究,一直以来广泛采用 Pt, Pd和 Rh等贵金属,但因其资源匮乏,价格昂贵,容易被 S和 P中毒,因此人们逐渐将目光投向非贵金属催化剂的研发.钙钛矿复合氧化物因具有独特的物理化学性质以及灵活的“化学剪裁”特性而在材料研究等领域颇受青睐,有望成为贵金属催化剂的替代品.一般而言,催化剂的比表面积越大,表面活性位点越多,其催化活性越高,且会明显降低起燃温度.目前,一些制备工艺,如水热法、共沉淀法、微乳液法和硬模板法,虽可在一定程度上提高催化剂的比表面积,但却存在费时、耗能及制备工艺复杂等缺点.因此,如何简单有效地制备出大比表面积的钙钛矿型催化剂依然是一个难题.本文以合成的分级多孔δ-MnO2微球为模板,采用熔盐法制备出球状多孔 La1-xSrxMn0.8Fe0.2O3(0≤x≤0.6)钙钛矿氧化物,研究了球状多孔钙钛矿氧化物的形成过程和合适的制备温度,以及 B位 Fe3+掺杂量为20%时 A位 Sr2+掺杂量对钙钛矿催化剂结构和催化活性的影响.采用 X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、N2吸附-脱附、傅里叶红外光谱(FT-IR)和 X射线能谱(XPS)等方法对催化剂进行了表征.在固定床石英管反应器上评价了催化剂催化 CO氧化活性及稳定性,采用气相色谱联接氢火焰离子化检测器检测了产物和反应物的组成.结果表明,以分级多孔δ-MnO2微球为模板,采用熔盐法在450oC反应4 h制备出的球状多孔 La1-xSrxMn0.8Fe0.2O3(0≤x≤0.6)钙钛矿氧化物具有良好的结晶性、较大的比表面积(55.73 m2/g)和孔体积(0.37 cm3/g).其球状多孔结构的形成可分为两个阶段：原位形成钙钛矿相和纳片表面析出钙钛矿晶粒及钙钛矿晶粒的再生长.另外, FT-IR光谱表明, Fe3+和 Sr2+成功进入 A, B位.同时, CO转化曲线表明, B位 Fe3+的掺杂量为20%时, A位 Sr2+的掺杂量高于30%时可以明显改善催化剂催化 CO氧化活性： La1-xSrxMn0.8Fe0.2O3(0≤x≤0.3)的T50和T90分别在180和198oC左右;而 La0.55Sr0.45Mn0.8Fe0.2O3和 La0.4Sr0.6Mn0.8Fe0.2O3的T50均低于125oC; La0.55Sr0.45Mn0.8Fe0.2O3的T90为181oC,而 La0.4Sr0.6Mn0.8Fe0.2O3却仍低于125oC. XPS结果则证明,较高的催化活性得益于 La0.4Sr0.6Mn0.8Fe0.2O3表面存在较多的 Mn4+、氧空位及吸附氧.最后, La0.55Sr0.45Mn0.8Fe0.2O3和 La0.4Sr0.6Mn0.8Fe0.2O3的稳定性测试结果表明,采用熔盐法以δ-MnO2为模板在450oC焙烧4 h制备的多孔球状钙钛矿具有较好的催化稳定性.虽然催化剂制备工艺简单,周期短,但比表面积最大只有55.73 m2/g,为硬模板法的1/2,因此提高比表面积将是今后研究的方向.     

Adsorption of sulfur dioxide on hematite and goethite particle surfaces

The adsorption of sulfur dioxide (SO(2)) on iron oxide particle surfaces at 296 K has been investigated using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). A custom-designed XPS ultra-high vacuum chamber was coupled to an environmental reaction chamber so that the effects of adsorbed water and molecular oxygen on the reaction of SO(2) with iron oxide surfaces could be followed at atmospherically relevant pressures. In the absence of H(2)O and O(2), exposure of hematite (alpha-Fe(2)O(3)) and goethite (alpha-FeOOH) to SO(2) resulted predominantly in the formation of adsorbed sulfite (SO(3)(2-)), although evidence for adsorbed sulfate (SO(4)(2-)) was also found. At saturation, the coverage of adsorbed sulfur species was the same on both alpha-Fe(2)O(3) and alpha-FeOOH as determined from the S2p : Fe2p ratio. Equivalent saturation coverages and product ratios of sulfite to sulfate were observed on these oxide surfaces in the presence of water vapor at pressures between 6 and 18 Torr, corresponding to 28 to 85% relative humidity (RH), suggesting that water had no effect on the adsorption of SO(2). In contrast, molecular oxygen substantially influenced the interactions of SO(2) with iron oxide surfaces, albeit to a much larger extent on alpha-Fe(2)O(3) relative to alpha-FeOOH. For alpha-Fe(2)O(3), adsorption of SO(2) in the presence of molecular oxygen resulted in the quantitative formation of SO(4)(2-) with no detectable SO(3)(2-). Furthermore, molecular oxygen significantly enhanced the extent of SO(2) uptake on alpha-Fe(2)O(3), as indicated by the greater than two-fold increase in the S2p : Fe2p ratio. Although SO(2) uptake is still enhanced on alpha-Fe(2)O(3) in the presence of molecular oxygen and water, the enhancement factor decreases with increasing RH. In the case of alpha-FeOOH, there is an increase in the amount of SO(4)(2-) in the presence of molecular oxygen, however, the predominant surface species remained SO(3)(2-) and there is no enhancement in SO(2) uptake as measured by the S2p : Fe2p ratio. A mechanism involving molecular oxygen activation on oxygen vacancy sites is proposed as a possible explanation for the non-photochemical oxidation of sulfur dioxide on iron oxide surfaces. The concentration of these sites depends on the exact environmental conditions of RH.     

The p(O2) dependence of oxygen surface coverage and exchange current density of mixed conducting oxide electrodes: model considerations

The charge of adsorbed oxygen species such as O, O or O electrostatically affects the kinetics of the oxygen exchange reaction (1/2O2+2e-<-->O2-) taking place on mixed conducting oxides. For a model assuming a homogeneous double layer of adsorbed ions and counter charges in the mixed conducting electrode it is calculated how the surface coverage theta of the different species depends on the oxygen partial pressure p(O2). Mixed conducting "electron rich" oxides with high electronic carrier concentrations are considered. Models with p(O2) independent hole concentration or p(O2) independent vacancy concentration are discussed as limiting cases. It is quantified how strongly the electrostatic repulsion of adsorbed ions flattens the theta-p(O2) relationships compared to Langmuir's case; even situations can occur in which the surface coverage of some oxygen species decreases with increasing p(O2). In a second step the p(O2)-dependence of the equilibrium exchange rate of the surface reaction 1/2O2+2e-<-->O2- is deduced for several possible rate limiting steps. These relations may serve as a basis for future mechanistic interpretations of the p(O2) dependence of SOFC electrode polarization and of effective surface rate constants kdelta, k* in oxygen stoichiometry change or 18O tracer exchange experiments, respectively.